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公開番号2024171206
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-11
出願番号2023088163
出願日2023-05-29
発明の名称投受光装置、および測距システム
出願人株式会社リコー
代理人個人,個人
主分類G01S 7/481 20060101AFI20241204BHJP(測定;試験)
要約【課題】計測可能な範囲を広くできるとともに、外光に強い投受光装置を提供する。
【解決手段】本開示の一態様に係る投受光装置は、互いに量子もつれ状態にある第1光と第2光を射出する第1発光部と、古典光である第3光を射出する第2発光部と、受光部と、を備え、前記第1光および前記第2光の少なくとも一方は、物体で反射され第1反射光となり、前記第3光は、前記物体で反射されて第2反射光となり、前記受光部は、前記第1反射光と前記第2反射光を受光する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
互いに量子もつれ状態にある第１光と第２光を射出する第１発光部と、
古典光である第３光を射出する第２発光部と、
受光部と、を備え、
前記第１光および前記第２光の少なくとも一方は、物体で反射され第１反射光となり、
前記第３光は、前記物体で反射されて第２反射光となり、
前記受光部は、前記第１反射光と前記第２反射光を受光する、投受光装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記受光部は、
前記第１反射光を含む光を受光する第１受光部と、
前記第２反射光を含む光を受光する第２受光部と、を備える、請求項１に記載の投受光装置。
【請求項３】
前記第１受光部は、単一光子を検出する単一光子検出器を含み、
前記第２受光部は、所定期間または所定回数の積算により受光量を検出する光量検出器を含む、請求項２に記載の投受光装置。
【請求項４】
前記第１光は、外部へ射出され、
前記第２光は、前記受光部へ導光される光路へ射出され、
前記第１光および前記第２光のうち前記第１光のみが前記物体で反射されて前記第１反射光となる、請求項１に記載の投受光装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の投受光装置と、
前記受光部が備える第１受光部から第１受光画像を受け取るとともに、前記受光部が備える第２受光部から第２受光画像を受け取る解析部と、を備え、
前記解析部は、前記第１受光画像に基づく第１距離情報、および前記第２受光画像に基づく第２距離情報の少なくとも一方を出力する、測距システム。
【請求項６】
前記解析部は、前記第２受光画像における受光量に基づいて選択された前記第１距離情報および前記第２距離情報の少なくとも一方を出力する、請求項５に記載の測距システム。
【請求項７】
前記解析部は、前記受光量が第１の値である場合に前記第１距離情報を出力し、前記受光量が前記第１の値よりも大きい第２の値である場合に前記第２距離情報を出力する、請求項６に記載の測距システム。
【請求項８】
互いに量子もつれ状態にある第１光と第２光の少なくとも一方が物体で反射されて生じる第１反射光による飛行時間情報を含む第１情報と、
古典光である第３光が前記物体で反射されて生じる第２反射光による飛行時間情報を含む第２情報と、が入力される解析部を備え、
前記解析部は、前記第１情報に基づく第１距離情報、および前記第２情報に基づく第２距離情報の少なくとも一方を出力する、測距システム。
【請求項９】
前記解析部は、前記第２情報に基づいて選択される前記第１距離情報および前記第２距離情報の少なくとも一方を出力する、請求項８に記載の測距システム。
【請求項１０】
前記第２情報は、受光部による前記第２反射光の受光量に関する情報を含み、
前記解析部は、前記受光量が第１の値である場合に前記第１距離情報を出力し、前記受光量が前記第１の値よりも大きい第２の値である場合に前記第２距離情報を出力する、請求項９に記載の測距システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、投受光装置、および測距システムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ光源から出射されたパルス光を投光し、投光された光の物体による反射光を受光して、パルス光の投光から反射光の受光までの時間差に基づき、物体までの距離を測定するＬｉＤＡＲ（ＬｉｇｈｔＤｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＲａｎｇｉｎｇ）等の測距システムが知られている。
【０００３】
また、周波数量子もつれ光子の対に関して、第１光子を第１光路に沿って、第２光子を第２光路に沿って、それぞれ伝送し、第１光路に沿って伝送される光子を第１検出器により検出し、第２光路に沿って伝送される光子を第２検出器により検出する投受光技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の投受光技術を測距システム等の計測システムに適用すると、計測可能な範囲が狭くなる場合がある。
【０００５】
本開示は、計測可能な範囲を広くできるとともに、外光に強い投受光装置、および測距システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る投受光装置は、互いに量子もつれ状態にある第１光と第２光を射出する第１発光部と、古典光である第３光を射出する第２発光部と、受光部と、を備え、前記第１光および前記第２光の少なくとも一方は、物体で反射され第１反射光となり、前記第３光は、前記物体で反射されて第２反射光となり、前記受光部は、前記第１反射光と前記第２反射光を受光する。
【０００７】
本開示の一態様に係る測距システムは、互いに量子もつれ状態にある第１光と第２光の少なくとも一方が物体で反射されて生じる第１反射光による飛行時間情報を含む第１情報と、古典光である第３光が前記物体で反射されて生じる第２反射光による飛行時間情報を含む第２情報と、が入力される解析部を備え、前記解析部は、前記第１情報に基づく第１距離情報、および前記第２情報に基づく第２距離情報の少なくとも一方を出力する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、計測可能な範囲を広くできるとともに、外光に強い投受光装置、および測距システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態に係る投受光装置の構成を示すブロック図である。
第１実施形態に係る制御部の機能構成を示すブロック図である。
第１実施形態の変形例に係る投受光装置の構成を示すブロック図である。
第２実施形態に係る測距システムの構成を示すブロック図である。
第２実施形態に係る解析部のハードウェア構成を示すブロック図である。
第２実施形態に係る解析部の機能構成を示すブロック図である。
第２実施形態に係る解析部による処理を示すフロー図である。
第２実施形態の変形例に係る測距システムの構成を示すブロック図である。
第３実施形態に係る測距システムの構成を示すブロック図である。
第３実施形態の変形例に係る測距システムの構成を示すブロック図である。
第４実施形態に係る測距システムの構成を示すブロック図である。
第４実施形態に係る解析部の機能構成を示すブロック図である。
第４実施形態に係る解析部による処理を示すフロー図である。
第５実施形態に係る測距システムの構成を示すブロック図である。
第５実施形態に係る解析部の機能構成を示すブロック図である。
第５実施形態に係る制御部の機能構成を示すブロック図である。
第５実施形態に係る測距システムの動作を示すフロー図である。
第５実施形態の変形例に係る測距システムの動作を示すフロー図である。
第６実施形態に係る測距システムの構成を示すブロック図である。
第６実施形態に係る解析部の機能構成を示すブロック図である。
第６実施形態に係る測距システムの動作を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を備える構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を適宜省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

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